铝镁浇注料

以氧化铝与氧化镁为主要成分的浇注料，氧化镁可以以铝镁尖晶石的形式加入，也可以以镁砂的形式加入。铝镁质浇注料是使用量很大的浇注料，它主要用于钢包以及RH精炼炉中，也是研究得最广泛深入的浇注料之一。铝镁质浇注料可分为普通铝一镁质浇注料与纯铝一镁质浇注料两类。前者以矾土熟料为主要原料，也称为矾土基铝一镁质浇注料；后者以电熔刚玉或烧结刚玉为主要原料，杂质成分较少，称为纯铝一镁质浇注料或刚玉一镁质浇注料等。
　　1  矾土基铝一镁质浇注料
　　它们是由特级或一级矾土为骨料(Al2O3含量不小于85％)，以矾土与镁砂(MgO含量不小于92％)或矾土基铝镁尖晶石为细粉构成的。早期以水玻璃为结合剂，因为带人一定的Na：0，影响高温性能，已很少使用。目前常用MgO—SiO：微粉为结合体系。配料中的骨料与粉料之比通常为(65～70)：(35～30)。骨料的临界粒度较大，最大可达20～50 mm。
　　氧化镁多以粉料形式加入，粒度在0.088～0.074mm之间。氧化镁含量在6％～15％之间，根据配料的杂质含量等因素确定。
　　这种浇注料主要使用在中、小型钢包上。根据条件的不同，使用寿命大致在80～120炉段之间。也有少量矾土基铝镁浇注料用铝酸钙水泥为结合剂的，但由于引入CaO对高温性能产生不良影响。
　　2、纯铝一镁质浇注料
　　它是以电熔白刚玉、棕刚玉、烧结刚玉为骨料，在细粉中包含纯镁砂或尖晶石的浇注料。也有的浇注料使用部分尖晶石骨料。骨料粒度可根据浇注料的一般原则确定。细粉中含有Al2O3以及铝酸钙水泥、氧化硅微粉等结合剂及各种添加剂等。细粉的构成对浇注料的施工与使用性能有很大的影响。有关这方面的文献很多。根据所用的添加剂的种类、使用与施_[状况以及渣的组成与性质等的不同有许多不同的结果。细粉的组成可按如下原则处理。
　　(1)MgO可以以镁铝尖晶石或氧化镁粉的形式加入。当以尖晶石的形式加入时，尖晶石的组成(MgO／Al2O3之比)以及它的结晶大小、杂质种类及含量都可能对其抗渣性等性质产生影响，而且与渣的组成号l生质有关。当以氧化镁粉的形式加入时，在加热使用过程中，氧化镁与氧化铝在高温下原位生成尖晶石，有报道认为原位生成尖晶石产生的膨胀有利于减小气孔孔径，有利于阻止渣的渗透。同时，原位生成的尖晶石的活性较高，有利于吸收渣中的氧化铁与氧化锰等氧化物，改变渣的性质，提高浇注料的抗侵蚀与渗透能力。但也有些试验结果并不支持这一观点。这可能与渣的组成及试验条件有一定关系。所以，究竟以何种形式加入为好，需根据具体情况、渣的性质等来确定。
　　(2)细粉中的氧化铝可以用烧结刚玉、电熔刚玉以及α一Al2O3微粉等。通常在配料中含有部分α一Al2O3微粉。α一Al2O3微粉可以起到填充气孔、调节施工性能的作用。更重要的是它具有较高的活性，在加MgO细粉的浇注料中，有利于在使用中原位生成尖晶石。
　　而在加尖晶石的浇注中，它更容易固溶入尖晶石。值得注意的是，在加富镁或富铝尖晶石的浇注料中，在浇注料的使用过程中氧化铝或氧化镁都可能固溶于尖晶石中，会产生一定的体积膨胀。这一过程对浇注料的相组成、显微结构以及抗渣性都有一定影响。刚玉细粉的粒度、尖晶石的组成与粒度，以及α一Al2O3微粉的加入量与粒度分布等均会对尖晶石的原位生成及固溶产生影响，配料中应予以考虑。
　　(3)加入二氧化硅微粉的作用主要有两方面：一方面改善浇注料的流动性，另一方面是调整与控制使用过程中的膨胀。由于在原位生成尖晶石或者MgO与Al2O3在尖晶石中的同溶以及CA6的生成都会产生一定的膨胀，膨胀太小或者太大都可能造成开裂以及剥落，影响使用寿命。加入氧化硅微粉可以调整各高温物相的生成量与生成速度，并影响烧结性能，从而影响膨胀量。实际氧化硅微粉的加入量应根据MgO或尖晶石的用量、粒度组成等配料来确定。如果采用MgO—SiO2结合体系，则二氧化硅微粉的用量可稍多一些。
　　(4)目前，铝一镁质浇注料可采用i个结合体系：铝酸钙水泥、氧化硅微粉一MgO以及水化氧化铝结合体系。三个体系各有特点，水泥结合的浇注料稳定性较好，但由于引入CaO，对高温性能及抗侵蚀性可能有一定损害。但在超低水泥浇注料中引入CaO的量已很小，危害已降低到相当低的程度。用氧化硅微粉一MgO为结合剂时引人了少量的SiO2，SiO2的引入对高温性能的影响较CaO的引入弱。但其要求SiO2微粉与MgO充分混合分布均匀，否则对常温与高温性能产生一定影响。用水化氧化铝，如α—Al2O3为结合剂时，完全没有引入杂质。但是，单独使用时导致浇注料的强度较低，通常需加入少量氧化硅微粉以改善其施工性能与提高强度。